畢業(yè)設(shè)計（論文）遙控器外殼注射模具設(shè)計

1、目錄序言3一、 模具工業(yè)的概況3二、 我國模具工業(yè)技術(shù)概況及其主要發(fā)展方向3三、 塑件的工藝分析41 零件圖42 abs材料分析53 塑料成型工藝性能分析54 塑件的工藝性分析6a. 塑件的表面質(zhì)量分析6b. 塑件的結(jié)構(gòu)工藝性能分析6四、 模具設(shè)計61. 模具加工精度的確定62. 澆注系統(tǒng)設(shè)計6a 澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則6b 主流道的設(shè)計7c 分流道的設(shè)計8d 澆口形成83. 模具結(jié)構(gòu)分析9a. 標準模架的選擇9b. 開模行程的校核9c. 模具閉合高度校核9d. 模板尺寸的校核9e. 噴嘴尺寸校核94. 成型零部件設(shè)計9a. 型腔分型面設(shè)計10b. 排氣槽的設(shè)計11c. 成型零件設(shè)計計算115.

2、脫模機構(gòu)設(shè)計和脫模力的計算126. 復(fù)位機構(gòu)與導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計127. 塑模溫控系統(tǒng)設(shè)計13五、 注射機的選擇141. 注射量確定142. 鎖模力確定143. 成型壓力15六、總結(jié)16參考文獻16序 言本設(shè)計主要是對遙控器外殼注射模各方面設(shè)計，是根據(jù)本人所學(xué)知識和經(jīng)查找各方資料所全力完成好的，它對本套塑料注射模進行了多方面的分析，包括塑件材料和結(jié)構(gòu)工藝性分析、塑件成型工藝方案的擬訂，以及相關(guān)的設(shè)計計算等等。本設(shè)計主要分為三部分：一、模具工業(yè)的概況 在討論注塑模設(shè)計之前，先要對國內(nèi)外的塑料模具工業(yè)的狀況、塑料模具工業(yè)的發(fā)展方向有一個較清晰的了解，這也就使我們對本課題的意義有所了解。首先要對模具有一個

3、整體的認識。模具是機械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備之一。作為工業(yè)基礎(chǔ)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國際上被稱為“工業(yè)之母”，對國民經(jīng)濟發(fā)展起著不容質(zhì)疑的作用。 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達國家被稱為“點鐵成金”的“磁力工業(yè)” ；美國工業(yè)界認為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；德國則認為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會也認為“模具是促進社會繁榮富裕的動力” ，同時也是“整個工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進入富裕社會的原動力” 。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%

4、，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。 塑料模具工業(yè)是隨塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。塑料工業(yè)是一門新興工業(yè)。自塑料問世后的幾十年以來，由于其原料豐富、制作方便和成本低廉，塑料工業(yè)發(fā)展很快，它在某些方面己取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成為各個工業(yè)部門不可缺少的材料。 目前在國民經(jīng)濟的各個部門中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品。特別是在辦公設(shè)備、照相機、汽車、儀器儀表、機械制造、交通、電信、輕工、建筑業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機、收錄機、洗衣機、電冰箱和手表的殼體等零件，都已經(jīng)向塑料化方向發(fā)展。目前，世界的塑料產(chǎn)量已超過有色金

5、屬產(chǎn)量的總和。塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點是制造簡便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對大批量生產(chǎn)的機電產(chǎn)品，更能獲得價廉物美的經(jīng)濟效果。塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切的關(guān)系。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。二、我國模具工業(yè)技術(shù)概況及其主要發(fā)展方向在中國，人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了

6、較大提高。 我國模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達國家相比有很大的差距，但在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速。目前我國模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達國家落后許多。 縱觀發(fā)達國家對模具工業(yè)的認識與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志。因此，模具是國家重點鼓勵與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動相對密集。提高模

7、具標準化水平和模具標準件的使用率。模具標準件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計制造周期，同時也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。 在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此我們要特別注重對知識的更新與學(xué)習(xí)，實現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，提高模具設(shè)計制造水平。在教學(xué)中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境，實現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。我國模具工業(yè)是一個完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實實在在的新時代即將到來。在信息社會和經(jīng)濟全球化不斷發(fā)展的進程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟快速方面發(fā)展

8、，技術(shù)含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無圖化、精細化、自動化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化方向發(fā)展。 三、塑件的工藝分析1.零件圖 圖1零件圖2abs材料分析abs是一種新型工程塑料。具有優(yōu)良的性能（堅固、堅韌、堅硬），且價格便宜原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的一種工程塑料。缺點：耐熱性不高，耐低溫性不好，且不耐燃，耐氣候性不好，尤其是耐紫外線性能不好。abs材料是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。這三種組分各自的特性，使abs具有良好綜合力學(xué)性能。丙烯晴使abs有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面 硬 度，丁二烯使abs堅韌，苯乙烯使它有良好的加工

9、性和染色性。abs屬于熱塑性塑料，外觀為粒狀或粉狀,呈微黃色,不透明但成型的塑件具有較好的光澤。abs無毒，無味。密度1.021.05g/cm3成型溫度范圍（180-240）,成型時有較好的流動性。abs材料具有較高的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速下降(抗寒性)；有良好的的機械強度和一定的耐磨性，耐油性，化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。abs有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工，且易著色。abs幾乎不受酸、堿、鹽、及水和無機化鹽的影響，溶于酮、醛、酯、氯代烴中，不溶于大部份醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。abs塑料表面不可接觸受冰醋酸，植物油等化學(xué)藥品，否則會引起應(yīng)力開裂。此外，abs的缺點

10、是耐熱性不高，低介電強度，低拉伸率，熱變形溫度為93，脆化溫度為-27,使用的溫度范圍為-40100，而且abs的耐氣候性也差，紫外線作用下容易氧化降解，從而會導(dǎo)致制件變硬發(fā)脆。3.塑料成型工藝性能分析塑料成型工藝特性是塑料在成型加工過程中所表現(xiàn)出來的特有性質(zhì)，下面，對注塑材料abs工藝特性進行分析： a.收縮性 塑料從溫度較高的模具中取出冷卻到室溫后，其尺寸或體積會發(fā)生收縮變化，這種性質(zhì)稱為收縮性。收縮性的的大小以單位長度塑件收縮量的百分數(shù)來表示，稱為收縮率。一般對于大型模具的收縮率計算，我們采用實際收縮率進行計算：ss=a-b/b100% （ss:實際收縮率；a:模具或塑件在成型溫度時的尺

11、寸；b：塑件在室溫時的尺寸；c：模具在室溫時的尺寸） 對我所設(shè)計的零件屬于小型的模具，所以采用sj=c-b/b%（sj：為計算收縮率） 由于本次畢業(yè)設(shè)條件的原因，沒有辦法自己去測量出：c b 值。于是我們通過查找資料塑料成型工藝與模具設(shè)計附錄b 常用塑料的收縮率，可得：abs塑料成型收縮率為：0.003-0.008，由于塑件的結(jié)構(gòu)，模具的結(jié)構(gòu)，成型工藝條件等都會影響塑料的收縮率變化。我們?nèi)∫粋€相對平均值：0.005。 b.流動性 塑料在一定的溫度、壓力作用充填模具開腔的能力，稱為塑料的流動性。塑料的流動性差，就不容易充滿開腔，易產(chǎn)生缺料或熔接痕等缺陷。但流動性太好，又會在成型時主生嚴重的飛邊。

12、abs材料屬于熱塑性塑料，分子成線型，具有良好的流動性。其次：料溫，壓力，模具結(jié)構(gòu)都會影響塑料的流動及充模能力。 c.吸濕性 吸濕性是指塑料對水分的親疏程度。按吸濕或粘附水分能力的大小分類，abs塑料屬于吸濕性塑料，吸水率為:0.05%-0.5%。在注塑成型過程中比較容易發(fā)生水降解，成型后塑件上出現(xiàn)氣泡，銀絲與斑紋等缺陷。因此，在成型前必須進行干燥處理。一般干燥溫度取80-90，干燥時間為兩小時。 d.熱敏感性 塑料的化學(xué)性質(zhì)對熱量的敏感程度稱為熱敏性。熱敏性塑料在成型過程中很容易在不太高的溫度下發(fā)生熱分解、熱降解，從而影響到塑件的性能，色澤和表面質(zhì)量等，另處，塑料熔體發(fā)生熱分解或熱降解時，會

13、釋放出一些揮發(fā)性氣體，這些氣體一般具有腐蝕性，或有毒，不管是對人，還是模具都會造成一定的影響。abs塑料成型溫度為210-250，經(jīng)查中國人力資源專家網(wǎng)提供的材料編經(jīng)驗值得，到達260變色，于料溫達到280時，塑料出現(xiàn)分解。于是注塑成型是，一般取210-250。 綜上所述：abs收縮比較大，成型收縮后，對型芯具有比較大的包裹力，為方便塑件順利脫模，應(yīng)將脫模斜度設(shè)計為較大值：型腔40140型芯30abs溶融時具有良好的流動性；較低的熱敏性；屬于吸濕性塑料。于是在成型是需要控制好，成型溫度，壓力，注射前的干燥處理等。4.塑件的工藝性分析a.塑件的表面質(zhì)量分析該塑件要求外行美觀，外表面要求非常光滑，

14、沒有斑點及熔接痕現(xiàn)象，內(nèi)表面相對光滑點，內(nèi)、外表面粗糙度分別可取ra0.4m、ra0.2m。塑件制品內(nèi)、外表面成型后方不可見邊緣有缺陷，邊緣面要求平整。b.塑件的結(jié)構(gòu)工藝性能分析1塑件的形狀較為復(fù)雜，中間有個很小深度的沉積面，在最外面使用了小圓弧過渡，四條棱也分別使用了圓弧過渡，后面進行了抽孔，另外在上表面打了很多有規(guī)率一樣大小的圓孔。2塑件整體結(jié)構(gòu)較為小，平均壁厚為1.0mm，超過abs塑料的最小成型壁厚?？勺⑺艹尚?。四、模具設(shè)計1模具加工精度的確定本次設(shè)計的遙控器是日常用品，其外殼要能承受磨損。對于制件的外觀要求合表面精度等級要求比較高?，F(xiàn)初定制品精度等級為4級。經(jīng)分析，現(xiàn)確認模具的制造加

15、工精度為it7級，而型芯和型腔的加工精度均為it6，型腔采用機械粗加工后電火花精加工，其它采用機械加工。2. 澆注系統(tǒng)設(shè)計澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機噴嘴開始到型腔為止的塑料流動通道。澆注系統(tǒng)設(shè)計好壞對制品性能、外觀和成型難易程度影響頗大。a.澆注系統(tǒng)的設(shè)計原則：1) 結(jié)合型腔的布置考慮，盡可能采用平衡式分流道布置。2) 盡量縮短熔體的流程，以便降低壓力損失，縮短充模時間。3) 澆口尺寸位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵，應(yīng)有利于熔體的流動、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動，并有利于排氣。4) 避免高壓熔體對模具型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移的產(chǎn)生。5) 澆注系統(tǒng)凝料脫出應(yīng)方便可靠，凝料應(yīng)易于和制品

16、分離或易于切除和修整。6) 熔接痕部位與澆口尺寸、數(shù)量及位置有直接關(guān)系，設(shè)計澆注系統(tǒng)時要預(yù)先考慮到熔接痕的部位、形態(tài)以及以制品質(zhì)量的影響。7) 盡量減小因開設(shè)澆注系統(tǒng)而造成的塑料用量。8) 澆注系統(tǒng)的模具工作表面應(yīng)達到所需的硬度、精度和表面粗糙度，其中澆注口應(yīng)有it7以上的精度要求。9) 設(shè)計澆注系統(tǒng)時應(yīng)考慮儲存冷料的措施。10) 盡可能使主流道中心與模板中心重合。若無法重合也應(yīng)使兩者的距離盡量縮小。主流道襯套選擇標準件：圖2上殼主流道套b.流道的設(shè)計：為了使凝料順利拔出，主流道的小端直徑d應(yīng)大于注射機的噴嘴直徑d，通常為： d=d+(0.31)mm d=4+0.5=4.5mm主流道入口的凹坑

17、球面半徑r2也應(yīng)該大于注射機噴嘴球面頭半徑r1，通常為：r2=r1+（12）mmr2=16+2=18mm主流道半錐角通常為26，過大會產(chǎn)生湍流或渦流產(chǎn)生空氣，過小使凝料脫模困難，還會使充模時熔體的流動阻力過大。主流道內(nèi)壁表面粗糙度應(yīng)在ra0.8um以下，拋光時沿軸而進行。主流道的長度l一般按模板厚度確定。為了減少熔體充模時的壓力損失，應(yīng)盡可能縮短主流道的長度，l一般控制在60mm以內(nèi)。c.分流道的設(shè)計：分流道是指主流道與澆口之間的通道。其作用是使熔融塑料過渡和轉(zhuǎn)向。由于圓截面加工困難。本次設(shè)計上殼采用半圓形斷面分流道。根據(jù)以上原則和零件的實際情況，決定選用雙點澆口形式，這種澆口適用于成型殼、盒

18、、罩和容器等制品，是應(yīng)用廣泛的澆口形式。它的優(yōu)點為：由于澆口小，熔體通過點澆口時流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過點澆口時由于摩擦阻力使部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，使熔體溫度略升高，粘度下降，改善了流動性，這對薄壁制品是有利的；其缺點：澆口尺寸小，充模阻力大，對熔體粘度較高的塑料會產(chǎn)生充填不滿的缺陷；為了取出點澆口式澆注系統(tǒng)凝料，要增加一個分型面，模具具有兩個分型面的三板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。d.澆口的形成選擇澆口形式應(yīng)該遵循以下原則：1) 盡可能采用平衡式設(shè)置；2) 型腔排列進料均衡；3) 型腔布置和澆口開設(shè)部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象

19、；4) 確保耗料量??；5) 不影響塑件外觀。根據(jù)以上原則和零件的實際情況，為了使從主流道來的熔融塑料能均衡地以最短的流程到達各澆口并同時充滿各型腔，本設(shè)計上殼采用非平衡式的分流道布置形式，下殼決定選用針點澆口進膠，這種澆口適用于成型殼、盒、罩和容器等制品，是應(yīng)用廣泛的手機成型的澆口形式。它的優(yōu)點為：由于澆口小，熔體通過點澆口時流速增大，前后壓差大，提高了充模的速度，從而可獲得外表清晰，有光澤的制品；熔體流過點澆口時由于摩擦阻力使部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚谷垠w溫度略升高，粘度下降，改善了流動性，這對薄壁制品是有利的；其缺點：澆口尺寸小，充模阻力大，對熔體粘度較高的塑料會產(chǎn)生充填不滿的缺陷；為了取出點

20、澆口式澆注系統(tǒng)凝料，要增加一個分型面，模具具有兩個分型面的三板式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。圖3上殼主流道，分流道，及澆口的設(shè)計3. 模具結(jié)構(gòu)分析a.標準模架的選擇上殼選用的模架尺寸：表1上殼模架尺寸單位: mm模板寬度250模板長度300動模板厚度80座板寬度250座板厚度35定模板厚度60墊塊寬度48墊塊厚度80推板厚度20推板寬度150推桿固定板厚度15導(dǎo)柱直徑25導(dǎo)套直徑35復(fù)位桿直徑15沉頭螺釘10-m14b.開模行程的校核 開模行程h1+h2+510其中：h1脫模距離（頂出距離）；h2制作高度包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)。xs-zy-125注射機的模板行程300mm，合格。c.模具閉合高度校核根據(jù)注射機的參數(shù)，hmax 450mm hmin 200mm 而根據(jù)所選標準模架組合尺寸所得，對于遙控器上殼而言：h=35+80+80+60+15=270mm h根據(jù)節(jié)根據(jù)v、s及塑件的尺寸選擇臥式注射機，其型號為xs-z-500，主要參數(shù)如下： 表2 xs-zy-125注射機參數(shù)螺桿直徑/mm65注射容量/cm3 500注射壓力/mpa1